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美国陆军实施网络现代化新策略

2012年10月,美国陆军开始为将在2013年部署的旅战斗队装备能力集13(Capability Set 13)。实验室的工作使网络一体化评估受益匪浅,在评估过程中,陆军的工程人员能够采用经实验室验证的网络设计方案整合第1装甲师第2旅战斗队使用的战术车辆。

  2012年10月,美国陆军开始为将在2013年部署的旅战斗队装备能力集13(Capability Set 13)。能力集13是陆军第一种由电台、卫星系统、软件应用程序、智能手机 型设备和其他网络组件组成的集成包,能提供从静态战术作战中心到运动中的指挥官再到徒步士兵的一体化连接。

  能力集13是陆军采用新的敏捷作战能力生命周期程序(Army Agile Capabilities Life Cycle Process,简称敏捷程序)后装备部队的首个能力集。采用敏捷程序后,陆军不再依照不同的时间表一个一个地开发网络系统,而是提前在政府所属的实验室对能力进行集成,而后由士兵在网络一体化评估(Network Integration Evaluations)中测试这些能力,并依据陆军兵力生成(Army Force Generation)周期将完整的能力集交付部队。待一个能力集装备部队后,陆军就会通过网络一体化评估来开发和评估下一个能力集。

  网络一体化评估可使陆军评估能力缺口、快速形成需求、征求成熟的行业解决方案并进行一体化的开发测试和操作测试。迄今为止,通过调整项目和合并测试,网络一体化评估已使陆军节省了60多亿美元的资金。

  尽管网络一体化评估本身是以6个月为周期在德克萨斯州的布利斯堡(Fort Bliss)和新墨西哥洲的白沙导弹靶场(White Sands Missile Range)进行的,但它却有赖于陆军实验室在2000多英里外的一系列活动。在马里兰州阿伯丁试验场(Aberdeen Proving Ground)的实验室进行实验可以有效降低风险,这对于网络一体化评估的成功实施是至关重要的。网络一体化评估要动用3800名士兵、300多辆车辆和几十个网络化系统,这些人员和装备将分布在方圆几百英里的山地和沙漠地形上。通过在实验室环境复制网络一体化评估的网络,工程人员就可以在系统进场之前解决集成的问题,从而能节省资金并使士兵在演习中免受排除技术性故障之苦。

  2011年,陆军进行了最初的两次网络一体化评估。那时,陆军刚刚开始采用敏捷程序和建立自己的实验室,因此在作战演习前只能有限地降低风险。大部分的网络集成工作都是在演习场进行的,这样一来,在演习中用来实施任务的时间就减少了。不过,到2012年实施网络一体化评估12.2和实施网络一体化评估13.1时,陆军已经能够在评估开始前将敏捷程序进行完毕了。

  依照敏捷程序,陆军会发出详细描述其能力缺口的“来源寻求”(sources sought)通知,各企业对通知做出回应后,实验室将对其提供的技术进行评估、论证和集成。实验室的评估会告诉陆军在半年度的网络一体化评估中选用哪些系统,并会向工业部门提供详细的“计分卡”,告诉工业部门其系统的技术性能如何以及以后可在哪些方面进行改进。

  敏捷程序使陆军有了一个难得的机会来对供应商的系统进行早期评估,并为陆军提供了技术建议,用来验证供应商对其产品的说辞。每个供应商都会收到详细的记分卡和技术报告,这些记分卡和技术报告会告诉他们实验室进行了哪些测试以及测试结果如何。供应商据此就可以知道陆军想得到什么产品并对其产品进行可能的改进。

  一旦系统通过了早期评估,C4ISR系统集成实验室(C4ISR Systems Integration Lab,CSIL)就会在实验室环境中复制一个网络一体化评估网络,针对这些系统开展基于实验室的降低风险工作。所有系统(包括记录在案的项目中的系统和行业解决方案中的系统)在进行网络一体化评估之前都必须首先由C4ISR系统集成实验室进行验证,验证的内容包括系统功能、互操作性、所有的配置设定和任务进程。

  基于实验室的降低风险工作可以使陆军在一种体系环境中检验技术的成熟度,也使企业能够使他们的系统符合陆军的网络标准,并在网络一体化评估中士兵遇到互操作性问题之前发现这些问题。

  为在实验室实施最后两项评估,陆军创造性地提出了一种量化措施,即网络一体化就绪等级(Network Integrated Readiness Level),用来评估系统在陆军有关网络中的一体化就绪水平。网络一体化就绪等级与技术就绪等级(Technical Readiness Level,TRL)类似,但它是用来评估系统怎样与更大的网络整合的。量化的措施有助于在平等的基础上对各种系统进行测试。例如,有些系统在的技术就绪等级很高,但因为存在互操作性问题,所以网络一体化就绪等级很低。

  基于实验室的降低风险工作使供应商首次进入了陆军的生态系统,并拥有了在端对端网络结构中对其系统进行测试和整合的机会。通过参与基于实验室的降低风险工作,供应商就能有更大的机会进入网络一体化评估,而且其系统也会工作得更好,不会再在演习场处理整合的问题。此举会帮助供应商和陆军评估解决方案在条令、组织、训练、物资、领导、教育、人员和设施以及技术水平方面的问题。

  C4ISR系统集成实验室在硬件和软件上差不多与一个旅相当,与在布利斯堡和白沙导弹靶场相比,实验室发现并解决一个问题的成本要小得多。在实验室改变系统配置、升级软件和硬件、加密和进行其他修改还能节省宝贵的时间。例如,在实验室中,手持设备与在网络一体化评估13.1中要使用陆军任务指挥软件之间整合的一个问题在系统安装后2个小时内就发现了,并且很快就得到了解决,而在演习场解决同样的问题则需要几周时间。

  在网络一体化评估12.2和网络一体化评估13.1实施之前,陆军实验室总共发现并解决了150多个问题,使第1装甲师第2旅战斗队(the 2nd Brigade, 1st Armored Division)在评估中获得了更稳定的网络。这些改进也会有助于部队部署经验证的一体化能力集13/14网络。利用实验室来测试和改进不同网络系统之间的互操作性可以节省测试费用,为系统所有者降低风险,并最终会为士兵带来更加无缝的用户体验。

  C4ISR系统集成实验室是阿伯丁试验场内众多实验中的一个。近期的实施的基地调整与关闭(Base Realignment and Closure)程序把一些C4ISR机构搬迁到了马里兰州,C4ISR系统集成实验室就应运而生了。陆军的实验室彼此通过直通光纤相连,这样就为政府和工业部门测试系统性能和互操作性创造了一种一体化的环境。为网络一体化评估、敏捷程序和能力集部署提供支持的设施会重点对战术电台、卫星通信设备、情报设备、任务指挥程序进行设置并把C4ISR设备集成到各种车辆平台上。

  这种按照功能进行配置的分布式实验室环境为陆军提供了一种可控环境,陆军可在这种环境中对单个系统和一体化网络进行开发性测试。陆军的测试人员还接受了通过实验室来降低风险的观念,在操作测试前会利用新的设施对各种数据收集方式进行评估,并确定每个系统应该采用的最佳方式。

  实验室的工作使网络一体化评估受益匪浅,在评估过程中,陆军的工程人员能够采用经实验室验证的网络设计方案整合第1装甲师第2旅战斗队使用的战术车辆。在为该旅战斗队提供稳定的网络之前,有关人员还会在布利斯堡的一体化车辆调配场(Integration Motor Pool)进行其他降低风险工作和检验工作。

  而后,第2旅战斗队就会在各种环境条件下在训练与条令司令部(Training and Doctrine Command)设定的场景中应对“敌对武装”的“混合威胁”(hybrid threat),以此来评估网络的性能。网络一体化评估结束后,陆军会向记录在案的项目和工业伙伴提供反馈,这样一来,他们就能对技术进行必要的调整。

  网络一体化评估提供的报告不但会涉及技术性能,而且还会涉及系统对其他领域的影响,如条令、训练以及一些基本问题(部队中哪些人员获得这种能力以及如何使用这种能力)。而后,从部队装备敏捷程序的首个产品能力集13开始,陆军领导人就能根据这些建议来做出装备方面的决策。

  装备能力集13标志着陆军开始用一体化通信集成包的形式把网络系统交付部队使用,这种系统能将整个旅战斗队连为一体。这样一来,就需要有一种高度协调的新方式来生产和交付能力集13的装备,并要与部队的训练计划和部署时间保持一致。不过,从基于实验室的降低风险工作和网络一体化评估中吸取的经验(从软件互操作性到车辆集成再到士兵训练)正在为陆军成功装备能力集13铺平道路。从2012年到2013年,能力集13要装备到8个步兵旅战斗队,首先会装备到在“持久自由行动”(Operation Enduring Freedom)中部署的部队或准备部署的部队。 知远/刘雷

  • 责任编辑:赵杰

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